电脑汉字三维天然编码方法及键盘 本发明属于汉字信息处理技术领域，尤其涉及一种电脑汉字形码输入方法。
现有的汉字编码主要分为“音码”、“形码”、“音形结合码”三大类。“音码”的弊端很多，“形音结合码”也染上了“音码”的弊端。现有技术中，与本发明同性质的“形码”主要有：王永明的“五笔字形″编码法和陈爱文的″表形符号″编码法(专利号CN85105556)。前一种编码方法对普及电脑作出了很大的贡献，但由于其编码的“人为硬性规定”，归类方法难免带有强求性，字根与代码之间的联系缺乏直观规律性，因而，记忆量大，重码较多，难学易忘。相比之下，陈爱文的“表形符号”编码法较前者有所革新、有所进步，但是由于它单纯从外形入手，未能揭示汉字这种象形文字的内在结构规律，因而对大量的重码只能用音码来择重，采用了“形音结合”的方法，染上了“音码”的诸多弊端，对不认识的字或读音不准的字难以处理，加上硬性规定的代码也较多，记忆负担重，学起来没有拼音码容易，用起来没有五笔型方便，因而与前者一样不利普及。究其实质，现有汉字编码方法的共同弊端是：仅仅只使用了汉字的外部信息，而汉字的内在结构的本质规律却无法涉及。
本发明地目的就是提供一种能反映汉字的内在结构规律，记忆负担少、无重码的计算机汉字形码输入方法。
本发明的技术方案是：首先以通用电脑键盘为基础，在数字键1-9和字母键A-Z共计35个键帽上贴上一种大小写字符能同时显现的键帽标签，作为汉字拆字或编码的基准。这种以35个键位表示70个符号的键盘，本发明称之为“天然代码键盘”。
然后，从组成汉字的基本笔划和常用偏旁部首中归纳出240个组字部件作为字根，字根又包括天然字根和派生字根两种，天然字根是通过与天然代码键盘相比较，在满足“笔画数相等”或“笔画形相近”或“特征点相同”的天然相以原则基础上产生的，它们是最基本的独立组字部件，不再拆分。除天然字根外的其余字根称为派生字根，派生字根是由天然字根派生而成，即在某个天然字根的基础上再附缀另一天然字根而成，附缀上去的那个天然字根叫字缀。并根据上述天然相似原则，将天然字根和派生字根全部定位到本发明的天然代码键盘的70个符号上。
上述所说：“笔画数相等”是指用零散的笔画组合而成的字根的笔画数值与其所定位的代码数值大小相等。如“氵、巛、小”等字根的笔画数都是3画，其代码定位在数字键3上。以这种方式定位的键位只有2、3、4、5、6等笔画的5种字根；“笔画形相近”是指某些字根的笔画形态与这些字根所定代码的直观形态相近。如“七、匕、车”的形态都与“七”相近，所以其代码定位在“七”上；再如“马、买、刁”等字根的形态与“7”相近，其代码定为“7”，“七”和“7”在本发明的天然代码键盘上为同一键位，输入时不需切换。以这种方式定位的代码约占全部字根的五分之三；而“特征点相同”是指某些字根所体现的主要特征点与其所定位的代码的主要特征点相同。如“舟”以两点为特征，代码定为2；再如“米”以四点为特征，代码定为4；再如“木、本、未”等字根都是以八字支撑为其特征，类似“八”，取代码为8。按这个原则定位的代码约占全部代码的三分之一。
本发明将汉字看成是“字根、字缀、字型 这三维信息构成的结合体(“字型”即字根与字根的组合形态)。并采用“字根为主、字缀为辅、字型为补”的主要原则和以下一般性原则对汉字进行编码及输入。所述一般性原则是指：每个汉字最多取4码，最少取1码，不足4码的用空格键结束出字，多于4码的取1、2、3、末码自然出字；取码顺序完全与汉字的规范化书写顺序同步，即先上后下，先左后右，先外后内；对于拆分复杂的字根，取码时则应做到多笔画字根优先。例如：“新”字，应拆分为“立、木、斤”，代码为“58K”不应拆分为“六、一、木、斤”。
以上所说“字根为主”：一是指对所有汉字取码时首码必须是字根码；二是指字根等于或多于4个的汉字必须全部取用字根码。字根为主又分三种情况：
①对于4码以下的汉字，取码顺序完全与汉字的规范化书写顺序同步，使打字与写字的感觉一致。如“留”字，先上后下，取码为“GNU”；如“咖”字，先左后右，取码为“O7O”等。
②对于“重心在中间”的汉字，如合体字“微”，是左中右三部分，则按“重心在中间”的原则，中间取上下2码，应取“彳、山、几、攵”，代码为“1E9R”。再如“赢”字是上中下与左中右的结合体，按“重心在中间”的原则，应取“亠、L、口、贝”，代码为“iLOK”，两边忽略不计码。
③对于“主干分明”的汉字，取码应优先主干。例如：“猿”字，右边是主干且复杂，应该优先主干，所以左边只取1码，右边取三码，代码为“XYOK”。再如“狄”，右边简单，应左右均衡以保持重心在中间，所以左边应取2码，代码为“XJ4”。一般情况下，左偏旁按“上下2码”的原则取码。
所谓“字缀为辅”：即对取码不足3码且末字根为派生字根的汉字应辅加字缀码。例如：独体字“夫”，其形是“大”字多一横，其字根码是“W”，字缀码为“一”，“夫”字的代码为“W1”；同样，″夷″字的形象是“大”字夹″弓″，其字根码是“W”，字缀码为“M”，“夷”字的代码为“WM”；再如“耒”字，是“木”字多二横，应先取字根码“八”，再辅打其字缀码“二”，代码为“八二”；“廿、甘”都是“横笔穿竖型”，一个是“艹”字头下多一横，一个是“艹”字头下多两横，所以，“廿”的代码是“H1”，“甘”的代码是“H2”。凡是此类简单汉字或独体字，应先取字根码，再取字缀码，即字根辅字缀。若末字根没有字缀则不必加码。“字缀码”是“三维天然码”能自动消除重码的诀窍。
所说“字型为补”，即对取码不足3码且具备如下字型结构的汉字补打字型码。这是因为：有些汉字的字根相同，但由于其组合与排列的形式不同，也会形成不同的汉字。例如“田”和“叶”字，它们的字根都是“口”与“十”，但前者是“包容型态”，后者是“并立型态”；再如“果”和“杲”字，字根都是“日”和“木”，前者是“插入型态”，后者是“顶立型态”。这两组汉字由字根法取码后，其代码相同，若补打字型码就体现了其本质区别，可以避免重码。汉字的字型型态很多，而且有些汉字难辨其型，本发明只优选了三种最单纯直观的字型型态，其它字型则不予理睬，以减少思索和击键次数：
①顶立型态：用“B”键表示，形似上下顶立状。如“吕”字，字根代码为“OO”，因不足4码，加字型码“B”，其代码为“OOB”。“呗、员”的代码均为“OK”，三维天然码对后者加“B”就予以剔重了。
②插入形态：用“V”键表示，形似插入状。如“执”字和“扰”字，字根代码均为“f九V”，但前者的“点”插入“九”字，应加字型码“V”，其代码为“f九VV”。再如“永”字，取码为“jXV”。
③包容型态：用“C”键表示，形似包围状。如“闲”字，代码为“M8”，加字型码“C”，其代码为“M8C”。再如“匡”字，取码为“CZC”。
三维天然码规定，凡不足三码的汉字，只要符合字型条件，均可加一型态代码；凡已足三码的非常用字，只要符合字型条件，也应加一型态代码；凡不具备字型条件的汉字，一律不加字型码，以减少击键次数。
对于词组的编码，本发明有如下规则：
①2字词组：取各字的前两码。如“学习”的代码为“3M72”。
②3字词组：首字取前两码，第二、第三字各取其首码。如“计算机”，代码为“ixk8”。
③4字词组：取各字首码。如“天然代码”的编码为：“1DC6”。
④5字词组：取前三字和末字的首码。如“中央委员会”的编码为“QnTA”。
⑤多字词组：取前三词的首字首码和末字的首码。如“中华人民共和国”，代码为：“QAHG″。
由于本发明采用汉字的“字根、字缀、字型”这三维信息拆字或编码，立体地揭示了汉字的内在组合结构规律，并充分利用字根与代码之间的天然直观联系，强化了见形识码的效果，因而具有如下优点：
第一、记忆量极小。它不象有些编码那样需要死记硬背繁复的字根及其人为规定的键位，而是按照字根与键盘符号的天然联系“见形取码”，几乎不用记忆就能“对号入座”。例如：“I”字母与“工厂”的“工”字同形，“J”字母与“工厂”的“厂”字近形，输入“工厂”二字，只要击“I，J”二键即可。再如“A”字母与“人”字象形，“O”字母与“口”字同形，击“A、O”键就能输入“合”字。既直观又直接，既好记又好用，跟手写电脑一样方便，但速度更快。这种直观简明的输入方法，符合人们识字写字的拼合规律和拆分习惯，只要认识数目字一至九和字母A至Z共计35个符号的人，均可在35分钟左右学会此输入方法，三五天就能轻松自然地进入“电脑写字”的自由天地。
第二、可学性极强。它不象“拼音码”那样要以标准的普通话为基础，而是不受方言和国界的限制，不受识字水平和文化素养的限制，只要按汉字的组合形态拆分取码，采取“字根为主，字缀为辅，字型为补”的原则编码，任何复杂的汉字均可在4码内拼出，且没有重码，使用户充满自信；同时，由于三维代码与键盘符号具有天然联系，用户不仅一看就懂，一试就会，而且可以同时调动其形象思维和逻辑思维，使打字充满乐趣；更有天然形成的一、二、三级简码无须记忆，码到字成，使电脑输入汉字就象输入拼音文字一样直观简便。只要掌握了汉字书写的笔顺和三种字型结构(顶立型B，插入型V，包容型C)初识汉字的外国人也可在电脑上“书写汉字”，是汉字走向世界的得力助手。
第三、实用面极广。它不象有的编码那样使电脑打字成为一种需要艰苦训练的专业，而是使之成为一种极富乐趣的享受。从基础教育来看，由于这种方法完全按照字形信息编码，揭示了汉字的字根、字缀、字型这三维信息的组合规律，因而可以改变现有汉字输入方法与写字教学相脱离的现状，既借助了人们现有的识字水平，又优化了人们现有的写字方法，还可以真正使电脑打字与写字教学结合起来，在广大中小学全面推广、普及，不仅不影响写字教学，反而有助于优化写字教学，优化识字教学；从现代办公来看，一般的机关干部、编辑、记者等文字工作者，完全可以免去“勤学苦练”这一关，一小时进入“无师自通”的境界，一星期达到“运用自如”的境地；从文化建设来看，由于这种方法揭示了汉字的本质规律，因而没有重码，除了可作电脑输入方法外，还可以作为电报码及字典、词典等中文工具书的检索排序工具。
图一为字根与天然代码键盘的70个符号的对应关系；
图二为天然代码键盘示意图。